Enceladus

Saturn jest na chwilę obecną uznawany za planetę Układu Słonecznego o największej liczbie naturalnych satelitów. Okrąża go aż 82 odkrytych do tej pory księżyców. Jest pośród nich wiele osobliwych obiektów o nietuzinkowych właściwościach i wyglądzie. Jednym z bardziej urokliwych jest Enceladus.

Ciało sferyczne. Przy promieniu równym 250 kilometrów osiągnął równowagę hydrostatyczną. Jest w znacznej mierze zbudowany z lodu wodnego. A ten, jak wiadomo z łatwością odbija padające nań światło. Z tego powodu Enceladus uchodzi za najjaśniejsze pod tym względem ciało Układu Słonecznego; jego albedo sięga 99%. Inną niezwykłą cechą owego księżyca jest tzw. zjawisko kriowulkanizmu. Enceladus uwalnia z wnętrza wodę w postaci pary oraz drobinek lodu. Materia jest wyrzucana przez szczeliny wysoko, ponad powierzchnię księżyca. Pióropusze pary wodnej są doskonale widoczne na fotografiach przesłanych przez sondę Cassini, jako mgliste strumienie gazu w obszarze południowego bieguna.

Orbita Enceladusa poruszającego się wokół Saturna jest nieco ekscentryczna. Okres obiegu wynosi około 1,37 doby (ziemskiej). Zaobserwowano zależność między poziomem aktywności gejzerów, a odległością księżyca od planety. Siły pływowe oraz grawitacyjne mają więc znaczący wpływ na aktywność gejzerów; zaobserwowano, że im Enceladus dalej od Saturna, tym intensywniej gejzery wyrzucają materię (przynajmniej z części źródeł). Szczegóły nt. zjawiska nie są jeszcze dobrze poznane.

Pióropusze gazu i lodu są okazałe. Mogą sięgać nawet setek kilometrów ponad powierzchnię i rozmiarami przewyższają średnicę Enceladusa. Materia wydobywa się ogromnymi pęknięciami. które z daleka wyglądają jak masywne bruzdy i są niekiedy w literaturze potocznie nazywane „tygrysimi pasami”.

Jest ona bardzo dobrze widoczna na zdjęciach, ponieważ zawiera, prócz pary wodnej, drobny udział kryształków lodu, które świetnie odbijają światło. Wyrzuty materii wyzwalają prawdopodobnie blisko 10^28 drobin gazu w ciągu jednej sekundy (ponad 16 tysięcy moli gazu!). Materia ta może ulegać jonizacji i zasila wówczas plazmowy dysk magnetosfery Saturna, jak i  również pierścień E.

Warto zauważyć, że Enceladus jest źródłem wody w trzech stanach skupienia: ciekłym (wszechocean wody pod powierzchnią), gazowym- wyrzucana ze szczelin para wodna oraz stałym- drobiny lodu. Jonosfera związana z uwalnianą materią Enceladusa łączy się z jonosferą Saturna.

Enceladus znajduje się w tzw. rezonansie orbitalnym z innym księżycem Saturna, Dione. Rezonans 2:1 oznacza, że na jedno okrążenie Dione wokół Saturna, Enceladus wykonuje dwa obiegi wokół planety macierzystej. Rezultatem występowania rezonansu orbitalnego między Enceladusem i Dione są zjawiska pływowe. One z kolei przyczyniają się do nieustannego ogrzewania wnętrza księżyca, gdzie woda pod spodem (pod skorupą) jest ciekła.

Woda we wnętrzu obiektu dość łatwo się ogrzewa, jako, że porowate skaliste jądro Enceladusa jest podatne na działanie sił pływowych. Pęknięcia w skorupie także świadczą o aktywności geologicznej ciała, które nie stygnie (z uwagi na rezonans i grzanie pływowe).

Enceladus jest prawdopodobnie starym księżycem, podobnie jak inne księżyce Saturna, prócz Mimasa, który utworzył się z nowych pierścieni. Wiek Enceladusa można oszacować m.inn. na podstawie badania składu izotopowego, głównie u substancji lotnych, np.: D/H w H2O, C-13/C-12 w CH4, N-15/N-14 w NH3, O-18/O-16 w H2O i w CO2). We wnętrzu Enceladusa, pod powierzchnią oraz wszechoceanem wody ciekłej znajduje się skaliste jądro. Wiadomo o tym m.inn. dzięki analizie danych księżyca oraz jego kształtem.